JP7298091B1 - 切削工具 - Google Patents
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Abstract
Description
基材と、前記基材上に配置された被膜と、を備える切削工具であって、
前記被膜は、前記基材の上に配置されたチタン化合物層と、前記チタン化合物層の直上に配置されたα-Al2O3層とを含み、
前記α-Al2O3層は、複数のα-Al2O3粒子からなり、
前記α-Al2O3層は、領域A1及び領域A2を含み、
前記領域A1は、前記チタン化合物層と前記α-Al2O3層との界面P1から前記被膜の表面側への距離が0.5μmである仮想面SA2と、前記界面P1から前記被膜の表面側への距離が1.0μmである仮想面SA3とに挟まれる領域であり、
前記領域A2は、前記界面P1と、前記界面P1から前記被膜の表面側への距離が0.3μmである仮想面SA1とに挟まれる領域であり、
前記チタン化合物層は、複数のチタン化合物粒子からなり、
前記チタン化合物粒子は、TiCN粒子、TiCNO粒子、TiAlCN粒子及びTiAlCNO粒子からなる群より選ばれる1種であり、
前記チタン化合物層は、領域B1及び領域B2を含み、
前記領域B1は、前記界面P1から前記基材側への距離が0.5μmである仮想面SB2と、前記界面P1から前記基材側への距離が1.0μmである仮想面SB3とに挟まれる領域であり、
前記領域B2は、前記界面P1と、前記界面P1から前記基材側への距離が0.3μmである仮想面SB1とに挟まれる領域であり、
前記領域A1における前記α-Al2O3粒子の平均粒径a1、前記領域A2における前記α-Al2O3粒子の平均粒径a2、前記領域B1における前記チタン化合物粒子の平均粒径b1、及び、前記領域B2における前記チタン化合物粒子の平均粒径b2は、下記式1から式3の関係を示し、
0.80≦a2/b2≦1.27 式1
1.50≦a1/a2≦10 式2
1.45≦b1/b2≦5 式3
前記平均粒径b1は、0.10μm以上0.50μm以下である、切削工具である。
α-Al2O3層は、機械的特性に優れるが、他の層との密着性や耐欠損性の更なる向上が求められている。特許文献1では、切削工具の耐チッピング性及び耐剥離性を向上するために、下部層(チタン化合物層)と上部層(α-Al2O3層)との界面において、チタン化合物層側の結晶粒の数a1とα-Al2O3層側の結晶粒の数b1との比率b1/a1を0.8<b1/a1<1.2に調整していた。特許文献1では、該調整のためにチタン化合物層に対して前処理を行った後に、α-Al2O3層を形成していた。このため、チタン化合物層の上記界面近傍には、チタン化合物層のバルク部分とは組成の異なる層が形成され、該組成の異なる層において密着力が低下し、剥離が生じやすく、十分な工具寿命を得られない。よって、α-Al2O3層を被膜として含む切削工具において、更なる工具寿命の向上が求められている。
本開示の切削工具は、α-Al2O3層を被膜として含む切削工具であって、長い工具寿命を有することができる。
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
(1)本開示の切削工具は、
基材と、前記基材上に配置された被膜と、を備える切削工具であって、
前記被膜は、前記基材の上に配置されたチタン化合物層と、前記チタン化合物層の直上に配置されたα-Al2O3層とを含み、
前記α-Al2O3層は、複数のα-Al2O3粒子からなり、
前記α-Al2O3層は、領域A1及び領域A2を含み、
前記領域A1は、前記チタン化合物層と前記α-Al2O3層との界面P1から前記被膜の表面側への距離が0.5μmである仮想面SA2と、前記界面P1から前記被膜の表面側への距離が1.0μmである仮想面SA3とに挟まれる領域であり、
前記領域A2は、前記界面P1と、前記界面P1から前記被膜の表面側への距離が0.3μmである仮想面SA1とに挟まれる領域であり、
前記チタン化合物層は、複数のチタン化合物粒子からなり、
前記チタン化合物粒子は、TiCN粒子、TiCNO粒子、TiAlCN粒子及びTiAlCNO粒子からなる群より選ばれる1種であり、
前記チタン化合物層は、領域B1及び領域B2を含み、
前記領域B1は、前記界面P1から前記基材側への距離が0.5μmである仮想面SB2と、前記界面P1から前記基材側への距離が1.0μmである仮想面SB3とに挟まれる領域であり、
前記領域B2は、前記界面P1と、前記界面P1から前記基材側への距離が0.3μmである仮想面SB1とに挟まれる領域であり、
前記領域A1における前記α-Al2O3粒子の平均粒径a1、前記領域A2における前記α-Al2O3粒子の平均粒径a2、前記領域B1における前記チタン化合物粒子の平均粒径b1、及び、前記領域B2における前記チタン化合物粒子の平均粒径b2は、下記式1から式3の関係を示し、
0.80≦a2/b2≦1.27 式1
1.50≦a1/a2≦10 式2
1.45≦b1/b2≦5 式3
前記平均粒径b1は、0.10μm以上0.50μm以下である、切削工具である。
前記領域B1における、炭素、窒素及び酸素の原子数の合計に対する前記炭素及び前記窒素の原子数の合計の割合R3は、0.8以上1.0以下であり、
前記領域B2における、炭素、窒素及び酸素の原子数の合計に対する前記炭素及び前記窒素の原子数の合計の割合R4は、0.8以上1.0以下であることが好ましい。
前記平均粒径a1は、0.40μm以上1.00μm以下であることが好ましい。
前記α-Al2O3層の平均厚さは、1.0μm以上15μm以下であることが好ましい。
本開示の切削工具の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。本開示の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表すものである。また、長さ、幅、厚さ、深さなどの寸法関係は図面の明瞭化と簡略化のために適宜変更されており、必ずしも実際の寸法関係を表すものではない。
本開示の一実施形態(以下、「本実施形態」とも記す。)の切削工具は、
基材と、該基材上に配置された被膜と、を備える切削工具であって、
該被膜は、該基材の上に配置されたチタン化合物層と、該チタン化合物層の直上に配置されたα-Al2O3層とを含み、
該α-Al2O3層は、複数のα-Al2O3粒子からなり、
該α-Al2O3層は、領域A1及び領域A2を含み、
該領域A1は、該チタン化合物層と該α-Al2O3層との界面P1から該被膜の表面側への距離が0.5μmである仮想面SA2と、該界面P1から該被膜の表面側への距離が1.0μmである仮想面SA3とに挟まれる領域であり、
該領域A2は、該界面P1と、該界面P1から該被膜の表面側への距離が0.3μmである仮想面SA1とに挟まれる領域であり、
該チタン化合物層は、複数のチタン化合物粒子からなり、
該チタン化合物粒子は、TiCN粒子、TiCNO粒子、TiAlCN粒子及びTiAlCNO粒子からなる群より選ばれる1種であり、
該チタン化合物層は、領域B1及び領域B2を含み、
該領域B1は、該界面P1から該基材側への距離が0.5μmである仮想面SB2と、該界面P1から該基材側への距離が1.0μmである仮想面SB3とに挟まれる領域であり、
該領域B2は、該界面P1と、該界面P1から該基材側への距離が0.3μmである仮想面SB1とに挟まれる領域であり、
該領域A1における該α-Al2O3粒子の平均粒径a1、該領域A2における該α-Al2O3粒子の平均粒径a2、該領域B1における該チタン化合物粒子の平均粒径b1、及び、該領域B2における該チタン化合物粒子の平均粒径b2は、下記式1から式3の関係を示し、
0.80≦a2/b2≦1.27 式1
1.50≦a1/a2≦10 式2
1.45≦b1/b2≦5 式3
該平均粒径b1は、0.1μm以上0.5μm以下である、切削工具である。
図1に示されるように、本実施形態の切削工具1は、基材10と、該基材10上に配置された被膜15とを備え、該被膜15は、α-Al2O3層11及びチタン化合物層14を含む。被膜15は、基材のすくい面の切削に関与する部分の少なくとも一部を被覆することが好ましく、基材の切削に関与する部分の少なくとも一部を被覆することが好ましく、基材の全面を被覆することが更に好ましい。基材の切削に関与する部分とは、基材表面において、刃先稜線からの距離が1.5mm以内の領域を意味する。基材の一部がこの被膜で被覆されていなかったり被膜の構成が部分的に異なっていたりしていたとしても、本開示の範囲を逸脱するものではない。
本開示の切削工具は、例えば、ドリル、エンドミル(例えば、ボールエンドミル)、ドリル用刃先交換型切削チップ、エンドミル用刃先交換型切削チップ、フライス加工用刃先交換型切削チップ、旋削加工用刃先交換型切削チップ、メタルソー、歯切工具、リーマ、タップ等であり得る。
基材10は、すくい面と逃げ面とを含み、この種の基材として従来公知のものであればいずれも使用することができる。例えば、超硬合金(例えば、WC-Co系超硬合金等のWC基超硬合金、該超硬合金はTi、Ta、Nbなどの炭窒化物を含むことができる)、サーメット(TiC、TiN、TiCNなどを主成分とするもの)、高速度鋼、セラミックス(炭化チタン、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウムなど)、立方晶型窒化ホウ素焼結体またはダイヤモンド焼結体のいずれかであることが好ましい。
≪被膜の構成≫
図1に示されるように、被膜15は、チタン化合物層14と、該チタン化合物層14の直上に配置されたα-Al2O3層11を含む。被膜は、α-Al2O3層及びチタン化合物層に加えて、他の層を含むことができる。
≪α-Al2O3層の構成≫
本実施形態において、α-Al2O3層は、複数のα-Al2O3(結晶構造がα型である酸化アルミニウム)粒子からなる。すなわち、α-Al2O3層は、多結晶のα-Al2O3から構成される。α-Al2O3層は、本実施形態の効果を奏する限り、不可避不純物等を含むことができる。該不可避不純物としては、塩素(Cl)が挙げられる。α-Al2O3層の不可避不純物の含有率は、3質量%以下が好ましい。α-Al2O3層の不可避不純物の含有率は、二次イオン質量分析法(SIMS)により測定される。
本実施形態において、領域A1におけるα-Al2O3粒子の平均粒径a1の下限は、工具表面からの亀裂進展を抑制し、耐欠損性を向上させる観点から、0.40μm以上、0.42μm以上、0.45μm以上、0.50μm以上が好ましい。平均粒径a1の上限は、領域A2のα-Al2O3粒子の平均粒径a2との粒径差に起因する界面の発生を抑制し、該界面を起点とする亀裂進展を抑制し、耐欠損性を向上させる観点から、1.00μm以下、0.95μm以下、0.90μm以下、0.85μm以下、0.80μm以下が好ましい。平均粒径a1は、0.40μm以上1.00μm以下、0.45μm以上0.90μm以下、0.50μm以上0.80μm以下が好ましい。
加速電圧:6kV
照射角度:α―Al2O3層の断面におけるα―Al2O3層の厚み方向に平行となる直線方向から0°
照射時間:6時間
本実施形態において、α-Al2O3層の平均厚さは1.0μm以上15μm以下が好ましい。これによると、切削工具は、優れた耐摩耗性と耐欠損性とを両立させることができる。α-Al2O3層の平均厚さの下限は、耐摩耗性向上の観点から、1.0μm以上、2.0μm以上、3.0μm以上、5.0μm以上が好ましい。α-Al2O3層の平均厚さの上限は、耐欠損性向上の観点から、15μm以下、10μm以下、9μm以下、8μm以下が好ましい。α-Al2O3層の平均厚さは、1.0μm以上15μm以下、2.0μm以上10μm以下、3.0μm以上9μm以下、5.0μm以上8μm以下が好ましい。
本実施形態において、α-Al2O3層は、下記式(1)で示される配向性指数TC(hkl)においてTC(0 0 12)が3以上であることが好ましい。これによるとα-Al2O3層は、優れた耐摩耗性を有することができる。よって、切削工具は長い工具寿命を有することができる。
管電圧: 45kV
管電流: 200mA
フィルター: 多層ミラー
光学系: 集中法
X線回折法: θ-2θ法
X線回折装置を用いるに際して、切削工具の逃げ面にX線を照射する。通常、すくい面には凹凸が形成され、これに対して逃げ面は平坦になっていることから、外乱因子を排除するため、X線を逃げ面に照射することが好ましい。特に、刃先稜線部から2~4mm程度の範囲に広がる逃げ面上の箇所にX線を照射する。これによると、結果の再現性が高くなる。なお、本実施形態では、基材の逃げ面上のα-Al2O3層のTC(hkl)の値は、基材のすくい面上のα-Al2O3層のTC(hkl)の値と同一である。
≪チタン化合物層の構成≫
本実施形態において、チタン化合物層は、複数のチタン化合物粒子からなり、該チタン化合物粒子は、TiCN粒子、TiCNO粒子、TiAlCN粒子及びTiAlCNO粒子からなる群より選ばれる1種である。すなわち、チタン化合物層は、多結晶のチタン化合物から構成される。チタン化合物層は、本実施形態の効果を奏する限り、不可避不純物等を含むことができる。該不可避不純物としては、塩素(Cl)が挙げられる。チタン化合物層の不可避不純物の含有率は、3質量%以下が好ましい。チタン化合物層の不可避不純物の含有率は、二次イオン質量分析法(SIMS)により測定される。
本実施形態において、領域B1におけるチタン化合物粒子の平均粒径b1は、0.10μm以上0.50μm以下である。これによると、切削工具は優れた耐欠損性及び耐摩耗性を有することができる。平均粒径b1の下限は、耐欠損性向上の観点から、0.10μm以上であり、0.15μm以上、0.17μm以上、0.20μm以上が好ましい。平均粒径b1の上限は、耐摩耗性向上の観点から、0.50μm以下であり、0.45μm以下、0.40μm以下、0.35μm以下、0.32μm以下が好ましい。平均粒径b1は、0.15μm以上0.50μm以下、0.20μm以上0.40μm以下、0.20μm以上0.32μm以下が好ましい。
本実施形態において、領域B1における炭素、窒素及び酸素の原子数の合計に対する炭素の原子数の割合R1と、領域B2における炭素、窒素及び酸素の原子数の合計に対する炭素の原子数の割合R2との比R1/R2は0.9以上1.1以下であり、領域B1における、炭素、窒素及び酸素の原子数の合計に対する炭素及び窒素の原子数の合計の割合R3は、0.8以上1.0以下であり、領域B2における、炭素、窒素及び酸素の原子数の合計に対する炭素及び窒素の原子数の合計の割合R4は、0.8以上1.0以下であることが好ましい。これによると、チタン化合物層の組成が全体にわたって略均一であり、チタン化合物層の内部において、組成の変化に起因する界面の発生が抑制される。よって、被膜において界面を起点とする亀裂の発生が抑制されるため、切削工具の耐欠損性が向上する。
本実施形態において、チタン化合物層の平均厚さは、1.0μm以上15μm以下が好ましい。これによると、切削工具は、優れた耐摩耗性と耐欠損性とを両立させることができる。チタン化合物層の平均厚さの下限は、耐摩耗性向上の観点から、1.0μm以上、2.0μm以上、3.0μm以上、5.0μm以上が好ましい。チタン化合物層の平均厚さの上限は、耐欠損性向上の観点から、15μm以下、10μm以下、9μm以下、8μm以下が好ましい。チタン化合物層の平均厚さは、1.0μm以上15μm以下、2.0μm以上10μm以下、3.0μm以上9μm以下、5.0μm以上8μm以下が好ましい。
本実施形態において、平均粒径b2に対する平均粒径a2の比a2/b2は、0.80以上1.27以下である。これによると、切削工具は優れた耐剥離性及び耐欠損性を有することができる。比a2/b2の下限は0.80以上であり、0.90以上、1.00以上が好ましい。比a2/b2の上限は1.27以下であり、1.20以下、1.15以下、1.13以下、1.10以下が好ましい。比a2/b2は、0.90以上1.15以下、1.00以上1.10以下が好ましい。
本実施形態において、平均粒径b1に対する平均粒径a1の比a1/b1は、1.50以上5以下が好ましい。これによると、耐欠損性が向上する。比a1/b1の下限は、1.50以上であり、2.00以上、2.27以上、2.33以上、2.50以上が好ましい。比a1/b1の上限は、5以下であり、4.50以下、4.00以下、3.50以下、3.00以下が好ましい。比a1/b1は、2.00以上4.50以下、2.50以上4.00以下が好ましい。
被膜は、α-Al2O3層及びチタン化合物層以外に他の層を含むことができる。図2に示されるように、他の層としては、TiN層12、表面層13、中間層(図示せず)等が挙げられる。
TiN層は、基材とチタン化合物層との間に配置され、下地層に相当する。TiN層は、平均厚さが0.1μm以上20μm以下であることが好ましい。これによると、被膜は優れた耐摩耗性及び耐欠損性を有することができる。TiN層は、基材の直上に配置されることができる。TiN層は、チタン化合物層に接して配置されることができる。TiN層は、基材の直上かつチタン化合物層に接して配置されることができる。
表面層としては、例えば、Ti(チタン)の炭化物、窒化物または硼化物のいずれかを主成分とすることが好ましい。表面層は、被膜において最も表面側に配置される層である。ただし、刃先稜線部においては形成されない場合もある。表面層は、例えば、α-Al2O3層の直上に配置される。
中間層は、上記TiN層とチタン化合物層との間に配置される。中間層としては、例えば、チタン化合物層と組成の異なるTiCN層及びTiCNO層を挙げることができる。TiCN層及びTiCNO層は耐摩耗性に優れるため、被膜により好適な耐摩耗性を付与することができる。中間層は、平均厚さが1μm以上20μm以下であることが好ましい。ここで、中間層の平均厚さとは、中間層が2層以上から形成される場合は、該2層以上の合計厚さの平均を意味する。中間層は、上記TiN層に接して配置されることができる。中間層はチタン化合物層に接して配置されることができる。中間層は上記TiN層と前記チタン化合物層のそれぞれに接して配置されることができる。
本実施形態の切削工具は、基材上に被膜を化学気相蒸着(CVD:Chemical Vapor Deposition)法により形成することによって製造することができる。被膜のうち、α-Al2O3層及びチタン化合物層は、例えば、以下の方法で形成することができる。なお、被膜のチタン化合物層及びα-Al2O3層以外の他の層は、従来公知の条件で形成することができる。
チタン化合物層の成膜条件は、例えば、温度950~1050℃、圧力90~130hPa、ガス流量(全ガス流量)50~100L/minとすることができる。本明細書において、「全ガス流量」とは、標準状態(0℃、1気圧)における気体を理想気体とし、単位時間当たりにCVD炉に導入された全容積流量を示す。
α-Al2O3層の成膜条件は、例えば、温度950~1050℃、圧力60~90hPa、ガス流量(全ガス流量)50~100L/minとすることができる。
本開示の切削工具において、領域B1における、炭素、窒素及び酸素の原子数の合計に対する炭素及び窒素の原子数の合計の割合R3は、0.9以上1.0以下とすることができる。
表1に記載の配合組成からなる原料粉末を均一に混合し、所定の形状に加圧成形した後、1300~1500℃で1~2時間焼結することにより、超硬合金製(形状:型番CNMG120408N-UX(住友電工ハードメタル製))の基材を得た。表1中の「残り」とは、WCが配合組成(質量%)の残部を占めることを示している。
上記で得られた基材の表面に被膜を形成して切削工具を作製した。具体的には、基材をCVD装置内にセットし、基材上にCVDにより被膜を形成した。各試料の被膜の構成は表2~表3の通りである。表2~表3において「無し」とは、該試料においては、該層が形成されないことを示す。
各試料のチタン化合物層について、領域B1の平均粒径b1、領域B2の平均粒径b2、領域B1における炭素、窒素及び酸素の原子数の合計に対する炭素の原子数の割合R1、領域B2における炭素、窒素及び酸素の原子数の合計に対する炭素の原子数の割合R2、比R1/R2、領域B1における、炭素、窒素及び酸素の原子数の合計に対する炭素及び窒素の原子数の合計の割合R3、領域B2における、炭素、窒素及び酸素の原子数の合計に対する炭素及び窒素の原子数の合計の割合R4、チタン化合物粒子の組成を測定した。これらの測定方法は、実施形態1に記載の通りであるため、その説明は繰り返さない。結果を表11~表14の「粒径b1」、「粒径b2」、「R1」、「R2」、「R1/R2」、「R3」、「R4」、「チタン化合物粒子組成」欄に示す。
各試料のα-Al2O3層について、領域A1の平均粒径a1、領域A2の平均粒径a2、配向性指数TC(0 0 12)を測定した。測定方法は、実施形態1に記載の通りであるため、その説明は繰り返さない、結果を表11~表14の「粒径a1」、「粒径a2」、「TC(0 0 12)」欄に示す。
測定された平均粒径a1、a2、b1、b2に基づき、a2/b2、a1/a2、b1/b2の値を算出した。結果を表11~表14の「a2/b2」、「a1/a2」、「b1/b2」欄に示す。
上記で得られた切削工具を用いて、切削試験を行い、耐欠損性、耐剥離性及び耐摩耗性を評価した。具体的には、以下の切削評価1~切削評価3に記載の評価を行った。本明細書において、以下の切削評価1~切削評価3に記載の基準に従い、耐欠損性、耐剥離性及び耐摩耗性の全ての項目の評価が良好である場合、工具寿命が長いと判断される。
<切削評価1>
上記で得られた切削工具を用いて、下記の切削条件1で切削試験を行い、耐欠損性を評価した。異なる20の切れ刃を用いて、それぞれの切れ刃で20秒間切削を行い、破損の有無を確認した。ここで「破損」とは、500μm以上の欠けを意味する。20の切れ刃のうち、破損の生じた切れ刃の割合を算出して破損率(%)を得た。すなわち、破損率(%)=(破損した切れ刃の数/20)×100である。本実施例では、破損率が65%未満の場合、切削工具の耐欠損性が良好である。結果を表11~表14の「切削評価1 破損率(%)」欄に示す。
被削材:SCM440(溝付き丸棒)
加工:溝付き丸棒外径断続旋削
切削速度:120m/min
送り量:0.15mm/rev
切込み量:2.0mm
切削液:なし
上記の切削条件は、クロムモリブデン鋼の断続旋削を模擬した試験に該当する。
上記で得られた切削工具を用いて、下記の切削条件2で切削試験を行い、耐溶着性を評価した。15分間切削後の切削工具の逃げ面側の最大摩耗量Vbmax(mm)を測定した。「最大摩耗量」とは、稜線から逃げ面摩耗の端までの距離の最大値を意味する。最大摩耗量が小さいほど、耐剥離性が良好である。本実施例では、最大摩耗量が0.50mm未満の場合、切削工具の耐剥離性が良好である。結果を表11~表14の「切削評価2」の「Vbmax(mm)」欄に示す。
被削材:SCM415
加工:丸棒外径旋削
切削速度:180m/min
送り量:0.15mm/rev
切込み量:2.0mm
切削液:水溶性切削油
上記の切削条件は、溶着剥離が発生しやすい加工を模擬した試験に該当する。
上記で得られた切削工具を用いて、下記の切削条件3で切削試験を行った。15分間切削後の切削工具の逃げ面側の平均摩耗量Vb(mm)を測定した。「平均摩耗量」とは、稜線から逃げ面摩耗の端までの距離を平均した長さを意味する。本実施例では、平均摩耗量が0.40mm未満の場合、切削工具の耐摩耗性が良好である。結果を表11~表14の「切削評価3」の「Vb(mm)」欄に示す。
≪切削条件3≫
被削材:S45C
加工:丸棒外径旋削
切削速度:250m/min
送り量:0.25mm/rev
切込み量:2.0mm
切削液:水溶性切削油
上記の切削条件は、連続加工を模擬した試験に該当する。
試料1~試料49の切削工具は実施例に該当する。これらの試料は、優れた耐欠損性、優れた耐剥離性及び優れた耐摩耗性を有し、工具寿命が長いことが確認された。
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態および実施例ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
Claims (6)
- 基材と、前記基材上に配置された被膜と、を備える切削工具であって、
前記被膜は、前記基材の上に配置されたチタン化合物層と、前記チタン化合物層の直上に配置されたα-Al2O3層とを含み、
前記α-Al2O3層は、複数のα-Al2O3粒子からなり、
前記α-Al2O3層は、領域A1及び領域A2を含み、
前記領域A1は、前記チタン化合物層と前記α-Al2O3層との界面P1から前記被膜の表面側への距離が0.5μmである仮想面SA2と、前記界面P1から前記被膜の表面側への距離が1.0μmである仮想面SA3とに挟まれる領域であり、
前記領域A2は、前記界面P1と、前記界面P1から前記被膜の表面側への距離が0.3μmである仮想面SA1とに挟まれる領域であり、
前記チタン化合物層は、複数のチタン化合物粒子からなり、
前記チタン化合物粒子は、TiCN粒子、TiCNO粒子、TiAlCN粒子及びTiAlCNO粒子からなる群より選ばれる1種であり、
前記チタン化合物層は、領域B1及び領域B2を含み、
前記領域B1は、前記界面P1から前記基材側への距離が0.5μmである仮想面SB2と、前記界面P1から前記基材側への距離が1.0μmである仮想面SB3とに挟まれる領域であり、
前記領域B2は、前記界面P1と、前記界面P1から前記基材側への距離が0.3μmである仮想面SB1とに挟まれる領域であり、
前記領域A1における前記α-Al2O3粒子の平均粒径a1、前記領域A2における前記α-Al2O3粒子の平均粒径a2、前記領域B1における前記チタン化合物粒子の平均粒径b1、及び、前記領域B2における前記チタン化合物粒子の平均粒径b2は、下記式1から式3の関係を示し、
0.80≦a2/b2≦1.27 式1
1.50≦a1/a2≦10 式2
1.45≦b1/b2≦5 式3
前記平均粒径a1は、0.30μm以上1.20μm以下であり、
前記平均粒径b1は、0.10μm以上0.50μm以下である、切削工具。 - 前記領域B1における炭素、窒素及び酸素の原子数の合計に対する前記炭素の原子数の割合R1と、前記領域B2における炭素、窒素及び酸素の原子数の合計に対する前記炭素の原子数の割合R2との比R1/R2は0.9以上1.1以下であり、
前記領域B1における、炭素、窒素及び酸素の原子数の合計に対する前記炭素及び前記窒素の原子数の合計の割合R3は、0.8以上1.0以下であり、
前記領域B2における、炭素、窒素及び酸素の原子数の合計に対する前記炭素及び前記窒素の原子数の合計の割合R4は、0.8以上1.0以下である、請求項1に記載の切削工具。 - 前記平均粒径b1に対する前記平均粒径a1の比a1/b1は、1.50以上5以下であり、
前記平均粒径a1は、0.40μm以上1.00μm以下である、請求項1又は請求項2に記載の切削工具。 - 前記チタン化合物層の平均厚さは、1.0μm以上15μm以下であり、
前記α-Al2O3層の平均厚さは、1.0μm以上15μm以下である、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の切削工具。 - 前記α-Al2O3層は、配向性指数TC(hkl)において、TC(0 0 12)が3以上である、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の切削工具。
- 前記被膜は、前記基材と前記チタン化合物層との間に配置されるTiN層を含む、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の切削工具。
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